DE2303850A1 - EXCAVATOR - Google Patents

EXCAVATOR

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DE2303850A1 DE19732303850 DE2303850A DE2303850A1 DE 2303850 A1 DE2303850 A1 DE 2303850A1 DE 19732303850 DE19732303850 DE 19732303850 DE 2303850 A DE2303850 A DE 2303850A DE 2303850 A1 DE2303850 A1 DE 2303850A1
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/06Floating substructures as supports
    • E02F9/067Floating substructures as supports with arrangements for heave compensation

Description

M Kon/MC-Fall 563M Kon / MC case 563

Goyo-Ballast Company Ltd., Tokio, JapanGoyo-Ballast Company Ltd., Tokyo, Japan

"Bodenbagger""Excavator"

Die Erfindung betrifft einen Bodenbagger, umfassend einen Schiffskörper vnä eine Suspension führende Leitung* worin eine Pumpe aufgenommen ist und wovon ein Mundstück mittels mindestens eines Kabels einer Hebevorrichtung am Schiffekörper aufgehängt ist, welche Hebevorrichtung hauptsächlich besteht aus einer Windentrommel,die mit Bedienungsmitteln zum Auflagern und Fieren von Kabel versehen ist/ um die Tiefe des Kundstücks hinsichtlich des Schiffskörpers einzustellen; und aus einen Kabellängewechsler, umfassend mindestens einen in einem Zylinder dem Druck eines Fluidums .entgegen beweglichen Kolben mit einem Hub^der den Wechslungen der Kabellänge infolge des Seeganges entspricht.The invention relates to a excavator, comprising a ship's hull vnä a suspension-carrying line * in which a pump is received and of which a mouthpiece is suspended by means of at least one cable of a lifting device on the ship's body, which lifting device mainly consists of a winch drum with operating means for supporting and lowering is provided by cables / to adjust the depth of the client with respect to the hull; and from a cable length changer, comprising at least one piston which is movable in a cylinder against the pressure of a fluid and has a stroke which corresponds to the changes in the cable length as a result of the sea.

Einer derartige Bodenbagger ist bekannt»Such a backhoe is known »

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Dieser bekannte Bodenbagger ist bei grossem Wellenschlag nicht geeignet zum Aufsaugen von Sand ab einem Bodem mit einem tief im Boden gesteckten Mundstück, weil falls das Mundstück sich in den Boden festsaugt bei einer aufwärtsen Bewegung des Schiffskörpers der Boden eine niederwärtse Bodenreaktion auf das Mundstück ausübt, wodurch das Kabel brechen oder einen anderen Teil des Bodenbaggers beschädigt weiden kann.This known excavator is not suitable for sucking up sand from a bottom with large waves a mouthpiece set deep in the ground, because if the mouthpiece sucks into the ground with an upward Movement of the hull of the bottom creates a downward bottom reaction on the mouthpiece, causing the cable break or damage another part of the excavator.

Die Erfindung hat die Aufgabe das Abbrechen des Kabels bezw. Beschädigung eines anderen Teils des Bodenbaggers bei grossem Wellenschlag vorzubeugen. Dazu verbessert die Erfindung einen Bodenbagger, umfassend einen Schiffskörper und eine Suspension führende Leitung, worin eine Pumpe aufgenommen ist und wovon ein Mundstück mittels mindestens eines Kabels einer Hebevorrichtung am Schiffskörper aufgehängt ist, welche Hebevorrichtung hauptsächlich besteht aus einer Windentrommel die mit Bedienungsmitteln zum Auflagern und Fieren von Kabel versehen ist um die Tiefe des Mündstücks hinsichtlich des Schiffskörpers einzustellen und aus einen Kabellängewechsler, umfassend mindestens einen in einem Zylinder dem Druck eines Fluidums entgegen beweglichen Kolben mit einem Hub der den Wechslungen der Kabellänge infolge des Seeganges entspricht/durch Tastmittel zum Aufnehmen der Hublänge des Kolbens, durch eine am Zylinder angeschlossenen Fluidumleitung zum Zu- und Abführen von Fluidum und durch Regelmittel zum Regeln - des Fluidumzufuhrs und -abführe in Abhängigkeit der von den Tastmitteln aufgenommenen Hublänge in dem Sinne, dass der KOlben bis in einer vorbestimmten Strecke zurückgedrängt wird. Die Kabelspannung wird den verschiedenen Arbeitsumständen angepasst durph eine kompensierende Wechslung der vom Zylinder auf das Kabel ausgeübten Kraft.The invention has the task of breaking off the cable BEZW. Damage to another part of the excavator to be prevented in the event of large waves. To this end, the invention improves a dredger comprising a hull and a suspension-carrying conduit, in which a pump is received and of which a mouthpiece by means of at least a cable of a hoist is suspended from the hull of the ship, which hoist mainly consists from a winch drum which is provided with operating means for laying and lowering cables to the depth of the Adjust the mouthpiece with respect to the hull and from a cable length changer, comprising at least one Pistons that move in a cylinder against the pressure of a fluid and have a stroke that changes the length of the cable due to the swell corresponds to / by tactile means for recording the stroke length of the piston, by an am Fluid bypass connected to the cylinder for supplying and removing fluid and by regulating means for regulating the Fluid supply and discharge depending on the Sensing means recorded stroke length in the sense that the piston is pushed back to a predetermined distance will. The cable tension is adapted to the various working conditions by means of a compensating change the force exerted by the cylinder on the cable.

Die genannten und anderen Merkmalen der Erfindung werdenThe foregoing and other features of the invention will be

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in der nachstehenden Beschreibung an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden.are explained in more detail in the following description with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausfuhrungsform eines erfindungsgemassen Bodenbaggers;Fig. 1 is a schematic side view of a preferred one Embodiment of a soil excavator according to the invention;

Fig. 2 ein Schaltschema der Regelvorrichtung des Bodenbaggers der Fig. 1;FIG. 2 shows a circuit diagram of the control device of the excavator of FIG. 1;

Fig. 3 ein Zeitdauersignalschema der Regelvorrichtung nach Fig. 2.FIG. 3 shows a duration signal diagram of the control device according to FIG. 2.

Der Bodenbagger 1 der Fig. 1 umfasst einen auf Wasser 6 schwimmenden Schiffskörper 2 und eine Suspension von Sand und Wasser zu einem Bestimmungsort führende, biegsame Leitung 3, worin eine Pumpe 4 aufgenommen ist und wovon ein Mundstück 5, das tief im unter Wasser 6 gelagerten aufzusaugenden Sand 7 steckt, mittels eines Kabels 8 einer vom Schiffskörper 2 getragenen Hebevorrichtung 9 am Schiffskörper 2 aufgehängt ist. Mittels einer vom Mundstück 5 getragenen Wasserpumpe 10 wird Wasser 6 über ein Rohr 11The excavator 1 of FIG. 1 comprises a hull 2 floating on water 6 and a suspension of sand and flexible conduit 3 leading to a destination water, in which a pump 4 is housed and from which a mouthpiece 5, which sticks deep in the sand 7 stored under water 6 to be sucked up, by means of a cable 8 a The lifting device 9 carried by the hull 2 is suspended from the hull 2. Using one from the mouthpiece 5 carried water pump 10 is water 6 via a pipe 11

bis in den Sand 7 nahe dem Einlass 12 des Mundstücks 5 gebracht, so dass eine Suspension von Sand 7 und Wasser 6 durch den Einlass 12 des Mundstücks 5 in der Leitung 3 hereintritt. Die Hebevorrichtung 9 besteht hauptsächlich aus einer Windentrommel 13, die versehen ist mit von einem Motor 14 und einem Getriebe 15 gebildeten Bedienungsmitteln die bedient werden zum Einnehmen und Fieren von Kabel 8, um die Tiefe H des Mundstücks 5 hinsichtlich des Schiffskörpers 2 einzustellen und aus einem Kabellängewechsler 34 umfassend eine hydrapneumatische Kabelspannungssicherung 16 die zusammengesetzt ist aus einem hydraulischen Zylinder 17 der über eine Leitung 18 mit einem Drukfass 19 kommuniziert, worinbrought up into the sand 7 near the inlet 12 of the mouthpiece 5, so that a suspension of sand 7 and water 6 enters through the inlet 12 of the mouthpiece 5 in the line 3. The lifting device 9 mainly consists from a winch drum 13 which is provided with operating means formed by a motor 14 and a gearbox 15 which are operated for ingestion and freezing by cable 8 to to adjust the depth H of the mouthpiece 5 with respect to the hull 2 and comprising a cable length changer 34 a hydrapneumatic cable tension protection 16 which is composed of a hydraulic cylinder 17 of the above a line 18 communicates with a pressure barrel 19, wherein

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Luft 23 mit einem niedrigen Druck P über Flüssigkeit 24 verschlossen ist. Die Kolbenstange 20 des hydraulischen Zylinders 17 tragt eine Kabelscheibe 21 zum Führen des Kabels 8 das von der Kabelscheibe 22 umgeleitet wird. Bei einer aufwärtsen Bodenreaktion K auf das Mundstück 5 während einer niederwärtsen Bewegung des Schiffskörpers 2 infolge des Seeganges, wird der Abstand zwischen dem Schiffskörper 2 und dem Mundstück 5 zeitweilig geringer als die eingestellte Tiefe H und nimmt die Kabelspannungssixherung 16 durch Unterschreitung der eingestellten Mindestkabelspannung dadurch Kabel 8 ein, dass die Kolbenstange 20 mit der Kabelscheibe 21 emporbewegt. Bei der nächsten aufwärtsen Bewegung des Schiffskörpers 2 nimmt die Kabelspannung zu, so dass eingenommenes Kabel wegen niederwärtser Bewegung der Kolbenstange 20 abgegeben wird. Der Kolben 25 des Zylinders 17 bewegt dem Druck der Flüssigkeit 19 entgegen nach einer Hublänge der den Wechslungen der Kabellänge infolge des Seeganges entspricht.Air 23 is closed with a low pressure P via liquid 24. The piston rod 20 of the hydraulic cylinder 17 carries a cable pulley 21 for guiding the cable 8 which is diverted by the cable pulley 22. In the event of an upward bottom reaction K to the mouthpiece 5 during a downward movement of the hull 2 as a result of the sea, the distance between the hull 2 and the mouthpiece 5 is temporarily less than the set depth H and the cable tension fixation 16 decreases by falling below the set minimum cable tension 8, that the piston rod 20 with the cable pulley 21 moves upwards. During the next upward movement of the hull 2, the cable tension increases, so that the cable that has been taken in is released due to the downward movement of the piston rod 20. The piston 25 of the cylinder 17 moves the pressure of the liquid 19 opposite to a stroke length of the mix-ups of a K bellänge result of the sea swell corresponds.

Der Zylinder/ist erfindungsgemass angeschlossen an einer F lui'd umleitung 32 zum Zu- und Abführen von Fluidum. Weiter umfasst der Bodenbagger 1 an der Fiuidumleitung 32 angeschlossenen Regelmittel zum Regeln des Fluidumzu- und abfuhrs in Abhängigkeit der von den Tastmitteln 26 aufgenommenen Hublänge, in dem Sinne, dass der Kolben 25 bis in eine vorbestimmte Strecke T zurückgedrängt wird. Diese Regelmittel umfassen einen Druckfass 33 worin Luft 38 verschlossen ist und der von einer Pumpe 35 mit Fluidum aus Behälter 37 am höhen Druck P2 gehalten wird und der über ein Regelventil 39 an der Fiuidumleitung 32 zum Zuführen .der Flüssigkeit angeschlossen ist. Weiter umfassen die Regelmittel ein Regelventil 40 zum Abführen von Flüssigkeit aus die Fiuidumleitung 32 zum Behälter 37.According to the invention, the cylinder / is connected to a F lui'd bypass 32 for supplying and removing fluid. The excavator 1 further comprises control means connected to the fluid bypass 32 for regulating the fluid supply and discharge as a function of the stroke length recorded by the sensing means 26, in the sense that the piston 25 is pushed back into a predetermined distance T. These control means comprise a pressure barrel 33 in which air 38 is closed and which is kept at high pressure P 2 by a pump 35 with fluid from container 37 and which is connected via a control valve 39 to the fluid bypass 32 for supplying the liquid. The regulating means further comprise a regulating valve 40 for discharging liquid from the fluid bypass 32 to the container 37.

Weiter umfassen die Regelmittel Tastmittel 26 zum AufnehmenThe control means further comprise sensing means 26 for recording

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der Hublänge des Kolbens 25. Diese Tastinittel 26 bestehen aus ortsfest angeordnete induktive Taster 27 die angeschlossen sind an einem ZweirRichtungszahler 29, wie an sich bekannt ist aus Seite 12 - 15 des Buchs "Praktische schakelingen met direkt afleesbare tellers" aus der 50 Serie , Teil II vom März 1969, Ausgabe von N.V. Philips aus Eindhoven. Die ortsfeste Taster 27 arbeiten zusammen mit einem an einem Kolben 25 befestigten Iridikationslineal 30, worauf über seine Länge verteilt Markierungen 31 angeordnet sind, die beim Vorbeigehen der Taster 27 das magnetische Feld zur Stelle beeinflussen, so dass die Hublänge R des Kolbens 25 aus seiner Mittelstellung schrittweise signalisiert wird. Ausserdem ist eine induktive Taster 28 ortsfest angeordnet, um den Sinn des Eingangssignals A^^lgitalen Zwei-Richtungszählers zu ändern, jeweils wenn der Kolben 25 seine Mittelstellung vorbeigeht. Der Zwei-Richtungszähler 29 erregt die Rechenvorrichtung 43, die an Hand der Fig. 2 und 3 näher erläutert wird.the stroke length of the piston 25. These feeler means 26 exist from stationary inductive buttons 27 which are connected to a bidirectional counter 29, as per se is known from pages 12 - 15 of the book "Praktische schakelingen met direkt afleesbare tellers" from the 50 Series, Part II from March 1969, edition by N.V. Philips from Eindhoven. The stationary buttons 27 work together with an iridication ruler attached to a piston 25 30, whereupon markings 31 are arranged distributed over its length, which when the pushbutton 27 passes by influence the magnetic field on the spot, so that the stroke length R of the piston 25 from its central position gradually is signaled. In addition, an inductive button 28 is arranged in a stationary manner in order to change the meaning of the input signal A ^^ lgitalen two-directional counter, each time the piston 25 passes its center position. The bidirectional counter 29 energizes the computing device 43, which is explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

Am Zähler 29 sind zwei Grenzwertschalter 56 und 57 angeschlossen, womit jedes Mal die Hublänge des Kolbens 25, bezw. über und unter den eingestä-lten Grenzwerten +U bezw. -U detektiert werden. Die Seitdauer t„ bezw. t„ der Ueberschreitungen werden in den Impulsgebern 58 und 59 in Impulsen gleicher Höhe transformiert, wonach in den Integratoren 60 Gleichspannungen entstehen, die der Zeitdauer tg bezw. t„ der Ueberschreitungen eines eingestellten Grenzwertes +U bezw. -U proportional sind. Zugleich wird nach Ueberschreitung eines Grenzwertes +U oder -ü den Zeitschalter 62 angesetzt. Nach Erlöschen einer angeordneten Zeitdauer t., steuert der vom Signal H erregten Impulsgeber mit Signal I das Speicherelement 65 offen und steuert nachher den Impulsgeber 66. Das Speicherelement 65 übernimmt Ausgangsspannung F des Subtrahends 64. Diese AusgangsspannungTwo limit switches 56 and 57 are connected to the counter 29, so that each time the stroke length of the piston 25, respectively. above and below the set limit values + U resp. -U are detected. The length of time t “respectively. t “of the exceedances are transformed in the pulse generators 58 and 59 into pulses of the same height, after which DC voltages arise in the integrators 60 which correspond to the duration tg respectively. t " of exceeding a set limit value + U respectively. -U are proportional. At the same time, the timer 62 is set after a limit value + U or -ü is exceeded. After an arranged period of time t. Has expired, the pulse generator excited by the signal H controls the storage element 65 with signal I and then controls the pulse generator 66. The storage element 65 takes over the output voltage F of the subtrahend 64. This output voltage

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F gleicht dem Differenz D-E der zwei Spannungen D und E die aus den Integratoren 60 und 61 abkünftig sind. Nach dem üebernehmen dieser Differenzspannung D-E in dem Speicherelement 65 werden die Integratoren 60 und 61 wieder vom Impulsbilder 66 entladen und ist das Signal F aus dem Subtrahend 64 wieder Null.F equals the difference D-E of the two voltages D and E which are derived from the integrators 60 and 61. To When this differential voltage D-E is taken over in the storage element 65, the integrators 60 and 61 become again discharged from the pulse generator 66 and the signal F from the subtrahend 64 is zero again.

Falls am Ausgang G des Speicherekmentes 65 eine Spannung entsteht, wird abhängig der Polarität dieser Spannung durch die Signalen K oder L der Impulsgeber 67 oder 68 den Zeitschalter 69 oder 70 angesetzt, der während einer Zeitdauer t~ oder t_ mit Signalen M oder N über Verstärker 71, 72, 73 oder 74 die Bedienungsorgane 41, 42 des Regelventils 39 bezw. 40 steuern und Regelorganen 44 oder 45 einer Windenabsperrvorrichtung 47 bezw. 48 zum Vermeiden von Einnehmen bezw. Fieren des Hebekabels 8 von der Windentrommel 13 während des in der vorbestimmten Strecke T Zurückdrängens des Kolbens 25. Diese Zeitdauer t2 und t3 sind nicht nur eines bestimmten eingestellten Werts abhängig, sondern werden auch proportional von der Grosse G. der Ausgangsspannung G des Speicherelements 65 beeinflusst.If a voltage arises at the output G of the memory comment 65, depending on the polarity of this voltage, the signal K or L of the pulse generator 67 or 68 sets the timer 69 or 70, which during a period of time t ~ or t_ with signals M or N via amplifier 71, 72, 73 or 74, the operating elements 41, 42 of the control valve 39 respectively. 40 control and regulating members 44 or 45 of a winch shut-off device 47 respectively. 48 to avoid ingestion respectively. The lifting cable 8 is released from the winch drum 13 while the piston 25 is pushed back by the predetermined distance T. These time periods t 2 and t 3 are not only dependent on a specific set value, but are also proportional to the variable G. of the output voltage G of the storage element 65 influenced.

Falls mittels des Bedienungsorgans 41 das Regelventil 39 gesteuert wird, so dass Flüssigkeit am Zylinder 17 zugeführt wird , so wird zugleich mittels des Bedienungsorgans 44 die Windentrommel 13 in der Richtung "Einnehmen" abgesperrt um entgegengesetzte Aktionen vorzubeugen. Diesselbe gilt für Bedienungsorgane 42 und 45 die die Befehlen "Flüssigkeit Abführen" und "Absperren von Kabel-Einnehmen" versorgen. ■> If the control valve 39 is controlled by means of the operating element 41 so that liquid is supplied to the cylinder 17, the winch drum 13 is blocked in the "take" direction at the same time by means of the operating element 44 in order to prevent opposing actions. The same applies to operating elements 42 and 45 which supply the commands "discharge liquid" and "shut off cable intake". ■>

Nach der Zeitdauer t, und t3 wird mit Signal O des Impulsgebers 75 das Speicherelement 65 wieder entladen, wonach dieses Speicherelement fertig is zum Üebernehmen eines eventuell' schon wieder gebildeten Differenzwerts F. Auch ist esAfter the time period t 1 and t 3, the storage element 65 is discharged again with the signal O of the pulse generator 75, after which this storage element is ready to accept a possibly already formed difference value F. It is also

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möglich, dass die Rechenvorrichtung bei Ueberschreitung eines mit den Grenzwertschaltern 76 bezw. 77 eingestellten äusserst höhen Grenzwerts +Z und/oder -Z, während einer durch die Zeitschalter 78 bezw. 79 bestimmten Zeitdauer t, oder te, mit durch Verstärker 80 bezw. 81 verstärkten Signalen P bezw. Q mittels Bedienungsorgane 84 bezw. 85 , die Windentrommel 13 zu bedienen um der Kolben 25 wieder in seiner durch die Werten +Z und -Z begrenzten Arbeitsstrecke W zurückzudrängen. possible that the computing device if exceeded one with the limit switches 76 respectively. 77 set extremely high limit value + Z and / or -Z, during a by the time switch 78 respectively. 79 specific time t, or te, with respectively by amplifier 80. 81 reinforced Signals P resp. Q by means of controls 84 respectively. 85 to operate the winch drum 13 around the piston 25 again to push back in its working distance W limited by the values + Z and -Z.

Die Torschalter 82 und 83 sorgen für gegenseitige Verriegelung des "Einnehmens" und "Fierens" der Windenbedienungsorganen 84 und 85.The gate switches 82 and 83 ensure mutual locking of "taking" and "lowering" the winch controls 84 and 85.

Das beigefügte Zeitdauersignalschema ζ eigt die Zusammenhang der verschiedenen Signalen, bei sowie eine hauptsächlich positive, alsauch eine hauptsächlich negative ueberschreitung der Grenzwerten.The attached permanent signal scheme shows the relationship of the various signals, one mainly positive and one mainly negative Exceeding the limit values.

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Claims (3)

-Αϊ PATENTANSPRUECHE: 2 3 O O O D U-Αϊ PATENT CLAIMS: 2 3 O O O D U 1.) Bodenbagger. urafassend einen Schiffskörper und eine Suspension führende Leitung, worin eine Pumpe aufgenommen ist und wovon ein Mundstück mittels mindestens eines Kabels einer Hebevorrichtung am Schiffskörper aufgehängt ist, welche Hebevorrichtung hauptsächlich besteht aus einer Windentrommel die mit Bedienungsmitteln zum Auflagern und Fieren von Kabel versehen ist um die Tiefe des Mundstücks hinsichtlich des Schiffskörpers einzu-stellen und aus einen Kabellängewechsler, umfassend mindestens einen in einem Zylinder dem Druck eines Fluidums entgegen beweglichen KOlben mit einem Hublänge der den Wechslungen der Kabel-. länge infolge des Seeganges entspricht, g e k e η η zeichnet durch Tastrnittel zum Aufnehmen der Hublänge des Kolbens, durch eine am Zylinder angeschlossenen Fluidumleitung zum Zu- und Abführen von Fluidum und durch Regeimittel zum Regeln des Fluidumzufuhrs und -abfuhrs in Abhängigkeit der von den Tastmitteln aufgenommenen Hublänge in dem Sinne, dass der Kolben bis in einer vorbestimmten Strecke zurückgedrängt wird.1.) Backhoe. Urafassem a ship hull and one Suspension-carrying line, in which a pump is received and of which a mouthpiece by means of at least one cable a lifting device is suspended from the hull, which lifting device mainly consists of a Winch drum which is provided with operating means for laying and slackening cables around the depth of the mouthpiece with respect to the hull and a cable length changer comprising at least one in one Cylinder to the pressure of a fluid against movable piston with a stroke length of the changes of the cable. length as a result of the swell, g e k e η η is characterized by tactile means for recording the Stroke length of the piston, through a fluid bypass connected to the cylinder for supplying and removing fluid and through Regulating means for regulating the supply and discharge of fluid as a function of the stroke length recorded by the sensing means in the sense that the piston up to a predetermined Route is pushed back. 2. Bodenbagger nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet , dass die Regelmittel beim üeberschreiten eines bestimmten Grenzwertes der Hublänge des Kolbens die Bedxenungsmittel der Windentrommel in Gang setzen.2. excavator according to claim 1, characterized that the control means when a certain limit value of the stroke length of the piston is exceeded Activate the control means of the winch drum. 3. Bodenbagger nach Anspruch 1 oder 2 ,dadurch gekennzeichnet, dass die Regelmittel während des in die vorbestimmte Strecke Zurückdrängens des Kolbens die Bedxenungsmittel der Windentrommel gegen Fieren oder Einnehmen absperren.3. Soil excavator according to claim 1 or 2, characterized in that the control means during of the piston being pushed back into the predetermined distance, the winch drum is prevented from sagging or Lock off taking. 309832/0471309832/0471
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